KR101462241B1

KR101462241B1 - 웨이퍼용 개구통합형 포드의 퍼지장치

Info

Publication number: KR101462241B1
Application number: KR1020120028160A
Authority: KR
Inventors: 한석현
Original assignee: (주)드림솔
Priority date: 2012-03-20
Filing date: 2012-03-20
Publication date: 2014-11-20
Also published as: KR20130106543A

Abstract

본 발명은 가공공정중의 웨이퍼를 보관, 반송하기 위한 개구통합형 포드(FOUP:Front-Opening Unified Pod)에 연결된 질소 공급부 및 개구통합형 포드로부터의 질소 배기부로 구성되어, 개구통합형 포드내에 질소를 계속적으로 또는 단속적으로 공급하여 배출되도록 함으로써 웨이퍼에 잔류된 공정가스를 효과적으로 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

웨이퍼용 개구통합형 포드의 퍼지장치{APPARATUS FOR PURGING PROCESS GASES FROM FRONT-OPENING UNIFIED POD FOR WAFERS}

본 발명은 웨이퍼용 개구통합형 포드(FOUP:Front-Opening Unified Pod)의 퍼지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 가공공정중의 웨이퍼(Wafer)를 보관, 반송하기 위한 수납용 캐리어 박스인 개구통합형 포드내의 웨이퍼에 잔류된 공정가스를 뽑아내어 배출하기 위한 웨이퍼용 개구통합형 포드의 퍼지장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼의 가공공정을 수행하기 위한 장치는 가공 모듈과 웨이퍼를 이송하기 위한 이송 모듈로 구성되며, 이송 모듈은 웨이퍼를 이송하기 위한 전공정 웨이퍼 이송장비(EFEM:Equipment Front End Module)와 웨이퍼를 수납하기 위한 캐리어 박스인 개구통합형 포드를 지지하기 위한 로드 포트(Load Port)로 구성된다.

반도체 소자를 제조하기 위해서는 웨이퍼를 고정밀도로 가공해야 하므로, 보관시 또는 운반시 외부의 오염물질과 충격으로부터 오염되거나 손상되지 않도록 해야 하며, 이를 위해 웨이퍼를 가공공정 중에 개구통합형 포드에 적재하여 보관 및 반송한다.

그러나, 웨이퍼 가공공정 중에 사용되는 공정가스가 웨이퍼의 표면에 잔류된 상태로 개구통합형 포드내에 적재되면 정밀가공이 어렵게 되고, 웨이퍼 간의 이차적 오염을 초래하는 문제점이 있고, 전공정 웨이퍼 이송장비가 웨이퍼 표면의 잔류가스의 흄(Fume)에 의해 오염되어 장비의 성능저하를 초래하는 문제점이 있다.

전공정 웨이퍼 이송장비(EFEM)는 반도체 제조 라인에서 개구통합형 포드내의 웨이퍼를 가공공정에 공급하는 공정 장비의 인터페이스 모듈로서, 전공정 웨이퍼 이송장비의 내부는 웨이퍼가 노출되는 공간으로 고청정도의 유지가 반드시 필요하다.

한편, 대한민국 등록특허공보 제10-543635호에 따르면, 웨이퍼 보관함 내부에 설치되어 미세입자를 포집하는 입자포집수단이 제안되어 있으나, 이와 같은 입자포집수단은 내부구조물 상호간의 마찰에 의한 미세입자 및 웨이퍼와 카세트 간의 마찰에 의해 발생되는 미세입자를 포집할 뿐, 웨이퍼 보관함내의 웨이퍼에 잔류된 공정가스를 외부로 배출하여 제거하지 못하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-543635호(2006. 01. 09.)

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 목적은 가공공정 중의 웨이퍼를 보관, 반송하기 위한 개구통합형 포드내에서 웨이퍼에 잔류된 공정가스를 제거하여 개구통합형 포드의 내부 오염방지는 물론, 웨이퍼 이송장비의 오염을 방지하고, 수명을 연장하기 위한 개구통합형 포드의 퍼지장치를 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 퍼지 기체인 질소가 저장되는 질소 저장용기, 일단부가 질소 저장용기에 연결되고 타단부는 개구통합형 포드에 연결되는 질소 공급관 및 질소 공급관의 질소흐름을 개폐하는 개폐밸브를 포함하며 개구통합형 포드의 내부로 질소를 공급하는 질소 공급부, 그리고 일단부가 개구통합형 포드에 연결되는 배기관 및 배기관의 타단부에 연결되며 개구통합형 포드로부터 질소를 흡인하여 배기 포트로 배출하는 진공발생기인 진공발생기를 포함하며 개구통합형 포드로부터 질소를 배출하는 배기부를 포함하는 개구통합형 포드의 퍼지장치를 제공한다.

본 발명의 한 측면에 있어서, 질소 공급관의 개폐밸브는 수동잠금밸브로 할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 본 발명의 개구통합형 포드의 퍼지장치는 개폐밸브 및 개폐밸브의 개폐와 진공발생기의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 개구통합형 포드의 퍼지장치는 개구통합형 포드와 질소 공급관에 일단부가 연결되는 보조배기관; 보조배기관 개폐밸브 및 보조 진공발생기를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 가공공정중의 웨이퍼를 보관, 반송하기 위한 개구통합형 포드내에서 웨이퍼에 잔류된 공정가스를 계속적으로 또는 단속적으로 제거함으로써 웨이퍼의 오염 제거 및 그에 따른 관련 장비의 내부 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 웨이퍼에 잔류된 공정가스가 제거됨으로써 EFEM의 내부 공간이 고청정 상태로 유지될 수 있는 것은 물론, EFEM의 수명이 연장되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼용 개구통합형 포드의 퍼지장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 사용되는 웨이퍼용 개구통합형 포드가 로드 포트에 안착된 상태를 나타낸 개략도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 웨이퍼용 개구통합형 포드의 퍼지장치를 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 웨이퍼용 개구통합형 포드의 퍼지장치를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 퍼지장치에서 개구통합형 포드가 로드 포트에 안착된 상태를 나타낸 개략도이다.

도 1 내지 도 2에 있어서, 웨이퍼용 개구통합형 포드의 퍼지장치(1)는 로드포트(200)의 도어 게이트(210)의 개폐에 따라 그 도어(110)가 개폐되는 웨이퍼용 개구통합형 포드(100)를 퍼지하기 위한 장치로서, 복수의 웨이퍼가 저장되는 개구통합형 포드(100)의 내부로 퍼지 기체인 질소를 공급하는 질소 공급부(10), 그리고 개구통합형 포드(100)의 내부로 공급된 질소를 퍼지하여 배기포트로 배출하는 배기부(20)를 포함하여 구성된다.

로드 포트(200)는 도어 게이트(210)가 하강되면서 개구통합형 포드(100)의 도어(110)를 개방시키는 공지된 기구이며, 로드 포트(200)를 이루는 도어 게이트(210)의 외측에는 에어커튼(40)이 설치되는 것이 일반적이다.

질소 공급부(10)는 질소가 저장되는 질소 저장용기(11)에 일단부가 연결되고, 타단부가 개구통합형 포드(100)에 연결되는 질소 공급관(12) 및 질소 공급관(12)을 개폐하는 개폐밸브(14)를 포함하여 구성되며, 질소 저장용기(11)로부터 공급되는 질소의 유량, 즉 압력이나 속도를 조절하기 위한 질소 질량유량계(MFC)(15) 및 질소에 포함된 수분이나 이물질 등을 여과하는 가스 필터(13)를 더 포함한다.

질소 저장용기(11)는 질소가스가 저장되는 통상의 저장통 또는 저장탱크가 사용될 수 있다.

배기부(20)는 분기관에 의해 개구통합형 포드(100)에 연결되는 배기관(21) 및 배기관(21)에 연결되어 그로부터 질소를 흡인하여 배기포트로 배출하는 진공발생기(22)를 포함한다.

진공발생기(22)는 개구통합형 포드(100)의 내부를 순환한 질소 및 질소에 의해 개구통합형 포드(100)의 내부에 보관된 웨이퍼로부터 분리되어 질소에 함유된 공정가스를 흡인하여 배출하는 것으로서 통상의 장치가 사용된다.

위의 실시예의 개구통합형 포드의 퍼지장치(1)는 로드 포트(200)에 개구통합형 포드(100)가 안착되면 진공발생기(22)를 동작시키고 개폐밸브(14)를 개방하여 저장용기(11)로부터 질소가 개구통합형 포드(100)의 내부로 공급되도록 하는 제어부(30)를 더 포함한다.

이를 자세히 설명하면, 개구통합형 포드의 퍼지장치(1)는 개구통합형 포드(100)가 로드 포트(200)에 안착되면 제어부(30)의 제어에 의해 개폐밸브(14)가 개방되면서 저장용기(11)로부터 질소가 공급관(12)으로 유입되어 개구통합형 포드(100)의 내부로 공급된다.

공급관(12)으로 유입되는 질소는 질량유량계(15)를 통과하면서 일정한 유량이 유지되며, 가스 가스 필터(13)를 통과하면서 수분이나 이물질 등이 여과된 상태로 개구통합형 포드의 내부로 공급된다.

이렇게 공급된 질소는 제어부(30)의 제어에 의한 진공발생기(22)의 구동에 의해 개구통합형 포드(100)의 내부를 순환하면서 웨이퍼에 잔류된 공정가스를 분리시키며, 웨이퍼로부터 분리된 공정가스는 개구통합형 포드(100)의 내부를 순환하는 질소와 함께 배출관(21)을 거쳐 진공발생기(22)를 통해 외부로 배출된다.

위와 같은 퍼지 동작에 있어서, 제어부(30)는 질소 공급부(10)와 배기부(20)를 동시에 연속적으로 또는 단속적으로 동작시킬 수 있고, 그와 달리 개폐밸브(14)를 닫아 질소 공급이 중단된 상태에서 진공발생기(22)을 동작시켜서 개구통합형 포드(100)내의 질소를 배출시킬 수도 있다.

배기부(20)는 분기관에 의해 공급관(12)을 통해 개구통합형 포드(100)에 연결된 보조배기관(23), 보조배기관(23)의 기체 흐름을 개폐하도록 보조배기관(23)의 개구통합형 포드(100)측에 설치된 보조개폐밸브(24) 및 보조배기관(23)의 타측에 연결되게 설치되어 질소를 흡인하여 배출하는 보조진공발생기(24)를 더 포함한다.

보조배기관(23)은 개구통합형 포드(100)의 내부를 순환하면서 웨이퍼에 오염된 공정 가스를 분리시켜 함유한 질소를 보조진공발생기(24)의 흡인력에 의해 외부로 퍼지함으로써 배기관(21)의 동작을 보조하는 기능을 가지며, 보조배기관(23)은 제어부(30)의 제어에 따라 질소 공급부(10)의 개폐밸브(14)가 폐쇄된 상태에서 동작하게 되며, 질소 공급부(10)의 개폐밸브(14)가 열려서 질소가 개구통합형 포드(100)에 공급될 때는 보조개폐밸브(24)가 닫혀서 보조배기관(23)의 기체 흐름 즉 퍼지동작을 막는다.

즉, 저장용기(11)로부터 개구통합형 포드(100)로 일정량의 질소가 공급되면, 제어부(30)의 제어에 의해 개폐밸브(14)가 닫히며, 개폐밸브(21)와 함께 보조개폐밸브(24)가 개방되고, 진공발생기(22) 및 보조진공발생기(24)가 구동되어 웨이퍼로부터 분리, 제거된 공정가스를 함유한 질소를 개구통합형 포드(100)로부터 외부로 배출하는 퍼지작용을 수행한다.

이상에서 본 발명에 따른 개구통합형 포드의 퍼지장치를 그 실시예에 의해 설명하였으나, 위의 실시예는 본 발명을 예를 들어 설명한 것으로서, 본 발명은 위의 실시예에 한정되지 않는다.

예를 들어, 위의 실시예에서는 제어부(30)가 포함된 개구통합형 포드의 퍼지장치에 대하여 설명하였으나, 제어부(30)가 포함되지 않고 개폐밸브(14)를 수동잠금밸브로 사용할 수도 있다. 또한, 가스 필터(13)와 질량유량계(15)가 질소 공급부(10)에 포함되는 것으로 설명하였으나, 가스 필터(13)와 질량유량계(15)를 생략할 수도 있으며, 배기부(20)의 보조배기관(23) 및 그에 연결된 보조진공발생기(24)를 공급관(12)에 복수의 쌍으로 연결할 수 있다.

따라서, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 제한되며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경, 변경 또는 수정이 가능하며, 그러한 변경, 변경 또는 수정은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
1 : 퍼지장치 10 : 질소 공급부
11 : 질소 저장용기 12 : 질소 공급관
13 : 가스 필터 14 : 개폐밸브
15 : 질량유량계 20 : 배기부
21 : 배기관 22 : 진공발생기
23 : 보조배기관 24 : 보조개폐밸브
25 : 보조진공발생기 30 : 제어부
40 : 에어 커튼 100 : 개구통합형 포드
110 : 도어 200 : 로드 포트
210 : 도어 게이트

Claims

가공공정 중의 웨이퍼를 보관, 반송하기 위한 개구통합형 포드;
질소가 저장되는 질소 저장용기, 일단부가 상기 질소 저장용기에 연결되고 타단부는 상기 개구통합형 포드에 연결되는 질소 공급관 및 상기 질소 공급관을 개폐하는 개폐밸브를 포함하며 상기 개구통합형 포드의 내부로 질소를 공급하는 질소 공급부; 및
일단부가 상기 개구통합형 포드에 연결되는 배기관 및 상기 배기관의 타단부에 연결되며 상기 개구통합형 포드로부터 질소를 흡인하는 진공발생기를 포함하며 상기 개구통합형 포드로부터 질소를 배출하는 배기부;
상기 질소 공급관의 상기 개구통합형 포드측에 일단부가 연결되는 보조 배기관;
상기 보조 배기관의 타단에 연결되며 질소를 흡인하는 보조 진공발생기; 및
상기 보조 배기관의 상기 개구통합형 포드측에 설치되며 상기 보조 배기관을 개폐하는 보조 개폐밸브를 포함하는 개구통합형 포드의 퍼지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 개폐밸브와 상기 보조 개폐밸브는 수동 잠금밸브인 것을 특징으로 하는 개구통합형 포드의 퍼지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 개폐밸브의 개폐와 상기 진공발생기의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개구통합형 포드의 퍼지장치.
청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 있어서,
상기 질소 공급부는 상기 질소 저장용기와 상기 질소 공급관 사이에 설치되는 가스 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개구통합형 포드의 퍼지장치.
청구항 1 내지 3의 어느 한 항에 있어서,
상기 질소 공급부는 상기 질소 공급관과 상기 개폐밸브 사이에 질소의 공급을 조절하기 위한 질량유량계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 개구통합형 포드의 퍼지장치.
삭제
삭제
청구항 3에 있어서,
상기 제어부가 상기 개폐밸브와 진공발생기를 함께 단속적으로 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 개구통합형 포드의 퍼지장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부가 상기 개폐밸브와 진공발생기를 함께 연속적으로 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 개구통합형 포드의 퍼지장치.
청구항 3에 있어서,
상기 제어부가 상기 개폐밸브가 닫혔을 때 상기 보조개폐밸브를 열고 상기 보조진공발생기가 진공발생기와 함께 구동되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 개구통합형 포드의 퍼지장치.
청구항 1에 있어서,
상기 보조개폐밸브가 수동잠금밸브인 것을 특징으로 하는 개구통합형 포드의 퍼지장치.